科技成果

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成果名称: 双联涡轮导向叶片多轴联动自动涂覆热障涂层技术

成果登记号: 9612017Y0215

第一完成单位: 西安航空发动机(集团)有限公司

联 系 人: 李昕艳

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新工艺

技术领域: 先进制造

应用行业: 制造业

成果简介:

    1、项目所属科学技术领域:

    航空发动机逐步向高推重比、低油耗方向发展,燃烧室中的燃气温度和高压涡轮进气口温度不断提高,热端部件的工作环境愈加严酷。热障涂层技术作为先进的热防护技术,在航空发动机热端部件上有着重要的应用。发达国家航空发动机的热障涂层几乎是已经到了系列化、体系化,在高性能航空发动机上几乎都被采用,如F119、F135和AL-41F等发动机。中国热障涂层在航空发动机涡轮叶片上的实际应用还处于初级阶段,涂层工艺、涂层制备技术等还处于初级探索阶段。

    2、研究内容

1) 高压涡轮导向叶片热障涂层涂覆技术; 2) 机械手底层涂层自动化涂覆技术;

3) 机械手面层涂层自动化涂覆技术; 4) 高压涡轮导向叶片气膜孔防护及测控技术;

5) 高导叶片热障涂层均匀性工艺测控技术;6)高导叶片热障涂层自动化涂覆综合性能研究。

    3、 特点:

1) 采用计算机辅助设计技术,独创性地设计出了具有自主知识产权的导向叶片自动喷涂专用工装,有效提高了高导叶片生产效率,解决了自动喷涂技术中零件与喷枪间难以准确定位技术难题;

2) 首次采用"时序"、"时程"和"信号交互"等在线编程控制技术,实现了机械手与机械手,机械手与转台旋转、转台分度、转台倾斜准确控制,形成了底层双机械手涂覆和面层机械手与转台涂覆专利技术,成功掌握了高导叶片自动控制涂覆热障涂层先进工艺。

3) 利用DPV-2000等在线监测设备,实时监测喷涂粒子温度和速度变化,采用正交试验法获得了热障涂层优化控制工艺,形成了热障涂层的工艺标准。

    4、应用推广情况:

    自动化喷涂热障涂层技术目前已在"太行"、"鲲鹏"发动机高压涡轮导向叶片中得到应用,也可在舰用燃机等高导叶片中得到推广,对于"太行"、"鲲鹏"航机和燃机低压一级导向叶片四联叶片喷涂工艺和编程技术具有显著的推广价值和借鉴作用。可应用于众多民用领域,具有广阔发展前景和巨大潜在经济效益。

    自动化喷涂技术的开发和使用,属于国内同行业涡轮叶片喷涂技术的首创,填补了国内该系列叶片自动化喷涂技术一项技术空白。